La bioirrigación se refiere al proceso por el cual los organismos bentónicos lavan sus madrigueras con agua suprayacente . El intercambio de sustancias disueltas entre el agua intersticial y el agua de mar suprayacente que se produce es un proceso importante en el contexto de la biogeoquímica de los océanos.
Los ecosistemas costeros marinos suelen tener organismos que desestabilizan los sedimentos , modificando su estado físico y mejorando así las condiciones para ellos mismos y para otros organismos. Estos organismos suelen provocar también bioturbación , término que se utiliza habitualmente de forma intercambiable o en referencia a la bioirrigación. [1]
La bioirrigación funciona como dos procesos diferentes, conocidos como recirculación de partículas y ventilación , que son el trabajo de los macroinvertebrados bentónicos ( generalmente los que excavan). Esta recirculación de partículas y ventilación es causada por los organismos cuando se alimentan (alimentación de la fauna), defecan , excavan y respiran .
La bioirrigación es responsable de una gran cantidad de transporte oxidativo y tiene un gran impacto en los ciclos biogeoquímicos .
La bioirrigación es un componente principal en el ciclo de elementos. Algunos de estos elementos incluyen: magnesio , nitrógeno , calcio , estroncio , molibdeno y uranio . Otros elementos solo se desplazan en ciertos pasos del proceso de bioirrigación. El aluminio , el hierro , el cobalto , el cobre , el zinc y el cerio se ven afectados al comienzo del proceso, cuando las larvas comienzan a excavar en el sedimento. Mientras que el manganeso , el níquel , el arsénico , el cadmio y el cesio se movilizaron ligeramente después del proceso de excavación. [2]
Al intentar describir este proceso dinámico impulsado biológicamente, los científicos aún no han podido desarrollar una imagen tridimensional del proceso.
Existe una técnica híbrida de imágenes médicas que utiliza una tomografía por emisión de positrones/tomografía computarizada ( PET/CT ) para medir la ventilación y visualizar la advección de agua intersticial causada por los organismos en imágenes 4D. [3]
Cuando los ecosistemas costeros no cuentan con organismos de bioirrigación, como las lombrices de tierra, se producen muchos problemas sedimentarios. Algunos de estos problemas incluyen la obstrucción del sedimento con partículas finas ricas en materia orgánica y una disminución drástica de la permeabilidad del sedimento . También hace que el oxígeno no pueda penetrar profundamente en el sedimento y se produzca una acumulación de productos mineralizados reducidos en el agua intersticial. [4] Estos problemas alteran los cimientos de un ecosistema costero.
Dos organismos que contribuyen a la bioturbación del suelo son los anélidos Nephtys caeca (Fabricius) y Nereis virens (Sars) . Estos organismos excavan, bioirrigan y se alimentan del sedimento y homogeneizan las partículas que se encuentran en el sedimento cuando realizan estas actividades debido a sus movimientos erráticos. La bioirrigación generada por estos organismos modifica la distribución de los quistes de dinoflagelados en la columna sedimentaria, ya sea enterrarlos o levantarlos de nuevo a la superficie, manteniéndolos en rotación. Uno de los dinoflagelados más importantes que estos organismos ayudan a distribuir se llama microalga nociva y es responsable de la formación de mareas rojas tóxicas . Estas mareas rojas envenenan a moluscos y crustáceos lo que resulta en pérdidas económicas muy importantes en la industria pesquera. [5]
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Los sedimentos de los ambientes marinos son sitios importantes de producción de metilmercurio (MMHg). Esta producción proporciona fuentes importantes de este MMHg a las columnas de agua y redes alimentarias cercanas a la costa y en alta mar . Los científicos han medido el flujo de producción en 4 estaciones diferentes en el puerto de Boston que tenían diferentes densidades de sitios de bioirrigación. Existe una fuerte relación lineal entre la cantidad de intercambio de MMHg y la densidad de madrigueras infaunales . En el puerto de Boston, se demostró que la bioirrigación estimula la producción de metilmercurio y el flujo de la columna de agua. [6]